2025年中职（物联网应用）传感器调试基础试题及解析.doc

2025年中职（物联网应用）传感器调试基础试题及解析

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下哪种传感器不属于物联网中常用的环境传感器？
A. 温度传感器
B. 压力传感器
C. 图像传感器
D. 湿度传感器

2. 传感器能够将被测量的信息转换为哪种信号进行传输？
A. 数字信号
B. 模拟信号
C. 光信号
D. 以上都有可能

3. 对于应变式传感器，其工作原理主要基于以下哪种效应？
A. 压电效应
B. 压阻效应
C. 电磁感应效应
D. 霍尔效应

4. 传感器的灵敏度是指什么？
A. 传感器输出量与输入量的比值
B. 传感器能够测量的最小变化量
C. 传感器在规定条件下的稳定性
D. 传感器的精度

5. 以下哪种传感器常用于检测物体的接近程度？
A. 超声波传感器
B. 气体传感器
C. 流量传感器
D. 加速度传感器

6. 传感器的线性度是指什么？
A. 传感器输出与输入之间的线性关系程度
B. 传感器的响应速度
C. 传感器的抗干扰能力
D. 传感器的过载能力

7. 电容式传感器的电容变化通常是由什么引起的？
A. 极板间距离变化
B. 极板面积变化
C. 介质介电常数变化
D. 以上都是

8. 以下哪种传感器可用于测量磁场强度？
A. 磁敏电阻传感器
B. 光纤传感器
C. 红外传感器
D. 激光传感器

9. 传感器的分辨率是指什么？
A. 传感器能够分辨的最小输入变化量
B. 传感器输出信号的最小变化量
C. 传感器的测量范围
D. 传感器的精度等级

10. 对于热电偶传感器，其产生热电势的主要原因是？
A. 温差
B. 压力差
C. 光照
D. 磁场变化

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（每空2分，共20分）
1. 物联网中传感器的主要作用是______。
2. 传感器一般由敏感元件、转换元件和______组成。
3. 常用的传感器信号调理电路有放大电路、滤波电路、______等。
4. 温度传感器按测量方式可分为接触式和______。
5. 超声波传感器利用超声波的______特性来检测物体。
6. 传感器的重复性是指传感器在______输入量时，输出量的一致性程度。
7. 光纤传感器利用光纤的______等特性来实现传感功能。
8. 气体传感器主要用于检测空气中各种______的浓度。
9. 应变片式压力传感器主要由应变片、弹性元件和______组成。
10. 传感器的迟滞现象是指传感器在正行程和反行程期间，对于______输入信号，输出信号存在差异。

三、判断题（每题2分，共10分）
1. 所有传感器的输出信号都是数字信号。（ ）
2. 传感器的精度越高，其测量误差就越小。（ ）
3. 压电式传感器只能用于测量压力。（ ）
4. 传感器的响应时间越短越好。（ ）
5. 不同类型的传感器可以互换使用，只要能完成测量任务即可。（ ）

四、简答题（每题10分，共20分）材料：某物联网系统中需要检测环境温度和湿度，选用了相应的温度传感器和湿度传感器。
1. 简述温度传感器的工作原理及常见类型。
2. 说明湿度传感器的测量方法及如何将测量结果传输到物联网系统中。

五、综合题（每题20分，共20分）材料：在一个智能家居系统中，使用了多个传感器来实现对室内环境的监测和控制。其中有光照传感器、温度传感器、烟雾传感器等。
1. 请设计一个简单的电路，将光照传感器的输出信号进行放大和调理，使其能够被微控制器识别。
2. 当温度传感器检测到室内温度过高时，如何通过智能家居系统实现自动控制空调开启？请详细说明控制流程。

答案：
1. C
2. D
3. B
4. A
5. A
6. A
7. D
8. A
9. A
10. A

二、1. 采集物理世界中的信息 2. 信号调理电路 3. 转换电路 4. 非接触式 5. 反射 6. 相同 7. 传光、传感 8. 气体成分 9. 测量电路 10. 同一

三、1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. ×

四、1. 温度传感器工作原理是基于物体的某些物理特性随温度变化而改变。常见类型有热电偶、热电阻、热敏电阻等。热电偶利用热电效应，两种不同导体组成闭合回路，两端温度不同产生热电势；热电阻阻值随温度变化；热敏电阻是半导体材料，阻值与温度呈非线性关系。
2. 湿度传感器测量方法有电容式、电阻式等。电容式湿度传感器利用电容变化检测湿度，电阻式通过电阻变化反映湿度。测量结果可通过模拟信号调理电路转换为合适电压或电流信号，再经微控制器的模拟数字转换接口转换为数字信号，通过网络模块传输到物联网系统中。

五、1. 光照传感器输出信号一般较弱，可采用运算放大器组成的同相放大电路进行放大。首先将光照传感器输出端连接到运算放大器的输入端，反馈电阻连接在输出端和反相输入端之间，同相输入端通过电阻接地，调整反馈电阻和输入电阻比值实现放大倍数调整。再经过滤波电路去除干扰信号，使输出信号更稳定，便于微控制器识别。
2. 当温度传感器检测到室内温度过高时，温度传感器将温度信号传输给微控制器。微控制器预先设定了温度阈值，当接收到的温度信号超过阈值时，微控制器通过数字信号输出端口向继电器控制电路发送控制信号。继电器控制电路接收到信号后，吸合继电器，使空调电源电路接通，空调开启进行制冷运行，从而实现室内温度自动控制。